DigiKey et Würth Elektronik - Simplifier l'IIoT

Alors que l'Internet industriel des objets (IIoT) continue de faire des vagues dans de nombreux secteurs industriels, la demande en faveur d'une intégration fluide, d'une connectivité fiable et de solutions de déploiement efficaces ne fait que croître.

Pour répondre à ces besoins, DigiKey et Würth Elektronik se sont associées afin de proposer une gamme étendue de produits et d'outils conçus pour simplifier la mise en œuvre de l'IIoT. En mettant l'accent sur la connectivité, les ressources de développement et le rendement, les entreprises trouveront les moyens dont elles ont besoin pour transformer leurs activités en toute simplicité.

Cet article explore certaines des solutions en matière de connectivité et de capteurs IoT, différents outils de développement et de déploiement, ainsi que les stratégies visant à améliorer l'efficacité de l'IIoT. Qu'il s'agisse de permettre la connectivité Cloud ou de mettre à niveau des systèmes existants, DigiKey et Würth Elektronik disposent de tout ce qu'il faut pour préparer un avenir connecté.

Capteurs et connectivité IoT

Une connectivité robuste et une technologie de capteurs fiable sont au cœur de tout écosystème IoT. DigiKey et Würth Elektronik proposent une gamme complète de solutions conçues pour répondre à ces exigences critiques. Des modules Wi-Fi et Bluetooth Low Energy (BLE) aux modules RF avancés et multiprotocoles, ce portefeuille permet des communications fluides dans diverses applications industrielles.

La gamme BLE de Würth Elektronik, baptisée « Bluetooth Smart », apporte la connectivité sans fil Bluetooth aux petits dispositifs à batteries peu coûteux qui ont besoin de longévité et de fiabilité. Cette technologie est essentielle pour la mise en œuvre d'un large éventail d'applications critiques telles que les capteurs de santé, les contrôleurs à distance, les montres, etc. Par exemple, le module BLE Bluetooth Smart 4.2 Proteus-I de Würth Elektronik se caractérise par une consommation d'énergie ultrafaible en crête, en moyenne et au repos, ainsi que par une longue durée de vie de la batterie (plusieurs années), un faible coût, une interopérabilité multi-fournisseurs et des capacités de portée accrues.

Figure 1 : Module BLE Bluetooth Smart 4.2 Proteus-I (2608011024000) de Würth Elektronik. (Source de l'image : Würth Elektronik)

Si la connectivité Wi-Fi est vraiment essentielle, le module WLAN Calypso de Würth Elektronik est la solution qu'il vous faut. Il s'agit d'un module Wi-Fi compact basé sur IEEE 802.11 b/g/n et doté d'une pile TCP/IP aux fonctionnalités complètes. Calypso est facilement intégrable à toute application embarquée grâce à son crénelage périphérique, à la configuration de l'antenne intelligente et à une interface de commande conviviale de type AT. Ce module prend également en charge IPv4 et IPv6, tout en mettant en œuvre des applications réseau clés telles que les fonctionnalités prêtes à l'emploi SNTP, DHPv4, DHCPv6, mDNS, HPPT(S) et MQTT. Conçu pour les applications industrielles, le module Wi-Fi Calypso offre des fonctionnalités de sécurité avancées telles que six sockets sécurisés, un démarrage sécurisé, un système de stockage et des mises à jour sans fil (OTA). Il convient en outre au remplacement des câbles série et aux applications IoT à basse consommation avec connectivité Cloud.

Figure 2 : Module radio Wi-Fi Calypso de Würth Elektronik (2610011025000). (Source de l'image : Würth Elektronik)

Si des capacités Wi-Fi et Bluetooth sont nécessaires, les modules multiprotocoles de Würth Elektronik constituent une bonne option. Le module radio Stephano-I WIRL-COMB de Würth Elektronik est un module radio de petite taille conçu pour les applications IoT, qui combine les capacités Wi-Fi et BLE dans un seul boîtier intelligent à basse consommation d'énergie. Stephano-I convient tout particulièrement aux systèmes embarqués qui nécessitent des capacités de communication sans fil, qui peuvent être facilement intégrées grâce à une interface UART et qui sont contrôlées par des commandes AT.

Figure 3 : Module radio Stephano-I WIRL-COMB (2617011025000). (Source de l'image : Würth Elektronik)

Bien qu'il s'agisse d'une excellente gamme de produits, une approche plus personnalisée est parfois nécessaire. Dans ce cas, Würth Elektronik propose également des solutions personnalisables au niveau du micrologiciel, telles que le module radio Ophelia-III. Les modules Ophelia-III de Würth Elektronik sont conçus pour assurer la communication sans fil entre des dispositifs tels que les systèmes de contrôle, les télécommandes et les capteurs. Sans micrologiciel préinstallé, le module Ophelia-III offre aux ingénieurs la flexibilité d'intégrer un micrologiciel propriétaire ou d'utiliser le kit SDK nRF Connect de Nordic pour des applications personnalisées telles que BLE, Zigbee ou Thread. Le module intègre une antenne de circuit imprimé et offre la possibilité de connecter une antenne externe pour une plus grande portée. Alimenté par la puce nRF52840, il allie hautes performances et basse consommation d'énergie. Le module radio Ophelia-III est équipé de broches supplémentaires pour les connexions de dispositifs ou de capteurs personnalisés, ce qui en fait un choix polyvalent, prêt à être adapté aux projets des utilisateurs.

Figure 4 : Module radio Ophelia-III (2611011022000). (Source de l'image : Würth Elektronik)

Ces options de connectivité sont complétées par des capteurs MEMS (microsystèmes électromécaniques), conçus pour fournir une acquisition précise des données à des fins de surveillance et d'automatisation. Ensemble, ces technologies constituent le fondement des systèmes IIoT, permettant aux entreprises de mettre en place de manière facile et évolutive des opérations connectées et axées sur les données.

Figure 5 : Capteur d'accélération à 3 axes WSEN-ITDS (2533020201601). (Source de l'image : Würth Elektronik)

Würth Elektronik dispose d'un large portefeuille de capteurs MEMS que vous pouvez retrouver sur le site Web de DigiKey. Capables de mesurer la température, la pression, l'accélération et bien plus encore, ces capteurs MEMS sont entièrement pris en charge par les kits SDK et les cartes d'évaluation prêtes à l'emploi de Würth Elektronik.

Outils de déploiement et de développement

Le développement et le déploiement de solutions IIoT représentent souvent des processus complexes et gourmands en ressources. Würth Elektronik simplifie ces processus en proposant une gamme de cartes d'évaluation et de kits de développement logiciel (SDK) open-source au moyen de ses cartes modulaires empilables FeatherWing. Les kits SDK open-source de Würth Elektronik, écrits en langage C, sont entièrement personnalisables afin de répondre à des besoins spécifiques. Ces SDK permettent l'intégration transparente d'une large gamme de capteurs avec les systèmes IIoT, ce qui facilite la compréhension en temps réel et la prise de décision automatisée.

En outre, les kits de conception de la connectivité Cloud contribuent à simplifier l'intégration dans les écosystèmes Cloud, ce qui permet des déploiements IoT plus rapides et plus efficaces. Ces outils sont destinés à faciliter le passage du concept à la mise en œuvre pour les développeurs.

Entièrement compatibles avec le facteur de forme Feather, les cartes de développement FeatherWing de Würth Elektronik sont open-source et empilables, ce qui ajoute des fonctionnalités et de l'espace pour le prototypage. Ces cartes couvrent un large éventail d'applications, notamment les capteurs, le Wi-Fi, les systèmes sans-fil et les modules d'alimentation. Ces cartes peuvent également être complétées par d'autres cartes FeatherWing de Würth Elektronik ou par des dispositifs à facteur de forme Feather/QWIIC.

Figure 6 : Sensor FeatherWing de Würth Elektronik (2501000201291). (Source de l'image : Würth Elektronik)

Par exemple, le Sensor FeatherWing de Würth Elektronik peut être utilisé avec ses capteurs de température, d'humidité, d'accélération et de pression absolue, connectés sur un bus I2C partagé.

Figure 7 : Module d'alimentation MagI³C FeatherWing de Würth Elektronik (2601157101001). (Source de l'image : Würth Elektronik)

Si l'objectif est une application d'alimentation, le module d'alimentation MagI³C FeatherWing de Würth Elektronik représente une bonne solution. Cette carte présente des tensions d'entrée de 9, 12, 15, 18 et 24 V sur rails industriels et une tension d'entrée maximale de 36 V avec un connecteur USB supplémentaire pour une tension d'entrée de 5 V à sélectionner par interrupteur.

Amélioration du rendement

Le rendement est au cœur d'une mise en œuvre réussie de l'IoT, qu'il s'agisse d'un système plus récent ou de l'exploitation du potentiel des systèmes existants. Dans ce cas, la remise à niveau est primordiale. Würth Elektronik fournit les outils nécessaires pour moderniser les anciens systèmes et optimiser les flux de travail afin d'obtenir les meilleurs résultats avec un minimum de perturbations. Ce faisant, les entreprises peuvent réduire leurs coûts, améliorer leur productivité et optimiser les avantages des technologies connectées.

Par exemple, si une entreprise possède une machine CNC (commande numérique par calculateur) de 15 ans d'âge, dotée d'un logiciel de commande propriétaire et d'une interface de commande incompatible avec l'IoT, il pourrait être tentant de remplacer cette machine pour rester dans la course - surtout si celle-ci ne peut pas être modifiée en raison d'un contrat de service et qu'elle est à l'origine de problèmes courants.

Mais que se passerait-il si, au lieu d'investir des sommes considérables dans une nouvelle machine, il était possible de mettre à niveau l'ancienne de manière non invasive tout en continuant à profiter des avantages de l'IoT ?

En l'occurrence, une machine CNC peut être équipée d'une connectivité sans fil au Cloud en utilisant les modules sans fil explorés précédemment qui permettent la collecte dans le Cloud des données de la machine à partir du système de contrôle existant, ainsi que la commande à distance de la machine.

En outre, la gamme susmentionnée de divers capteurs peut être installée et connectée afin d'améliorer la qualité de la série de données collectées. Il est possible de visualiser ces données en vue d'apporter des améliorations et de comprendre l'état de la machine, ou de les utiliser avec des applications d'intelligence artificielle/apprentissage automatique (IA/ML) afin de permettre une maintenance prédictive et une optimisation des processus.

Cette approche permet aux machines plus anciennes d'avoir une durée de vie utile encore plus longue, de contribuer au processus de numérisation, de réduire le besoin de formation obsolète, de produire un impact plus positif sur l'environnement et d'améliorer le rendement. Pour toutes ces raisons, en plus des dépenses engagées pour acquérir de nouvelles machines, les entreprises peuvent espérer un retour sur investissement dans les deux premières années grâce à des mesures de remise à niveau. Le vaste portefeuille de produits de Würth Elektronik pour la remise à niveau ou les nouvelles conceptions vous est présenté sur le site Web de DigiKey.

Conclusion

Würth Elektronik propose un portefeuille complet de solutions de connectivité, d'outils de développement et de technologies d'amélioration du rendement, afin de permettre aux entreprises d'aborder les complexités de l'IIoT avec confiance et précision.

Qu'il s'agisse d'intégrer des capteurs avancés, de déployer des cartes de développement modulaires ou de mettre à niveau des systèmes existants en vue de préparer un avenir connecté, les solutions de la société offrent une approche claire pour l'optimisation des opérations industrielles. Alors que l'IIoT continue d'évoluer, DigiKey et Würth Elektronik restent bien placées pour aider les entreprises à atteindre leurs objectifs, permettant ainsi des écosystèmes industriels plus intelligents, plus efficaces et plus durables.